Accelerare il sequenziamento del genoma grazie all'intelligenza artificiale
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NetApp e Parabricks accelerano il sequenziamento del genoma grazie all’intelligenza artificiale

Con Parabricks su NetApp ONTAP AI, è possibile ottimizzare il throughput per completare più processi di elaborazione genomica più velocemente e soddisfare la crescente domanda dei clienti, consentendo di eliminare le congetture e accelerare il sequenziamento grazie a un'architettura di riferimento convalidata che riduca la complessità del design e faciliti il lavoro

Claudia Costa

 

Dopo una ricerca durata vent’anni e una spesa di 3 miliardi di dollari, quindici anni fa veniva sequenziato il primo genoma umano. Oggi il corredo genomico umano, composto da circa 3,2 miliardi di paia di basi, viene analizzato in meno di un giorno e a un costo inferiore ai 1.000 euro, rendendo possibile l’utilizzo del sequenziamento per ricerche ed applicazioni cliniche.

In questo campo, l’utilizzo dell’Intelligenza Artificiale consente alle organizzazioni di completare un numero maggiori di processi di sequenziamento in meno tempo senza sacrificare precisione o sicurezza. L’architettura NetApp ONTAP AI, supportata dai supercomputer NVIDIA DGX e dallo storage connesso al cloud, abbinata al software del partner Parabricks consente di ottimizzare e accelerare di 50 volte (in media) il sequenziamento del genoma, rispetto alle soluzioni con solo CPU.

Tempi e costi ridotti di elaborazione dei dati

Per sostenere l’aumento della domanda di sequenziamento che richiede potenza di elaborazione, archiviazione e gestione dei dati senza una ricaduta sulle prestazioni, Parabricks realizza soluzioni software di analisi genomica ad alte prestazioni basate su GPU con tempi rapidi e a costi ridotti di elaborazione delle pipeline genomiche. Con gli approcci basati sulla CPU standard, l’elaborazione può richiedere giorni, ma con Parabricks ci vogliono solo pochi minuti.

Il software Parabricks, in combinazione con l’architettura NetApp ONTAP AI, supportata dai supercomputer NVIDIA DGX e dallo storage all-flash NetApp connesso al cloud, consente di implementare una soluzione AI end-to-end completamente integrata e ottimizzata per l’elaborazione di dati genomici.

Le opportunità offerte da questa soluzione congiunta riguardano la possibilità di eseguire più operazioni di analisi genomica in meno tempo; proteggere i dati genomici sensibili e migliorare la precisione del test per i calcoli di precisione alimentati dall’IA; ridurre il costo di proprietà con tecnologie di efficienza dei dati, ottenendo una capacità 25 volte maggiore rispetto a sistemi concorrenti e accelerare il ritorno sull’investimento con integrazione, automazione e orchestrazione semplificata dei dati nei cloud e on premises.

Il grafico mostra l’accelerazione del sequenziamento del genoma completo (WGS) che la soluzione Parabricks e NetApp ha raggiunto nei test rispetto a una soluzione con solo CPU. In questo test sono stati utilizzati ONTAP AI con un controller di archiviazione AFF A800 NetApp, otto GPU NVIDIA Tesla V100 SXM2 da 32 GB, Ubuntu 16.04 e 526 GB di memoria.

 

 

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